Les aciers inoxydables sont largement utilis\u00e9s dans les \u00e9quipements industriels en raison de leur r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion et de leur soudabilit\u00e9, mais ils ne peuvent \u00eatre utilis\u00e9s dans des environnements \u00e0 haute temp\u00e9rature que si un traitement thermique post-soudure (PWHT) est entrepris pour emp\u00eacher la fragilisation de la phase sigma et la fissuration qui s'ensuit.<\/p>\n
Les PWHT sont souvent effectu\u00e9s dans une atmosph\u00e8re telle que l'argon ou l'azote afin de minimiser la formation de phases nocives qui entra\u00eenent une diminution de la r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion et une d\u00e9gradation des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques au fil du temps.<\/p>\n
Le chrome est le principal \u00e9l\u00e9ment de l'acier inoxydable, cr\u00e9ant une couche d'oxyde protectrice contre l'oxydation et la corrosion. L'ajout d'autres \u00e9l\u00e9ments d'alliage tels que le nickel (Ni) ou le molybd\u00e8ne (Mo) peut encore am\u00e9liorer la r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion en fonction des conditions environnementales et des besoins de l'application ; les qualit\u00e9s d\u00e9pendent g\u00e9n\u00e9ralement des besoins de l'industrie ou des besoins de l'application pour d\u00e9terminer leur composition.<\/p>\n
L'acier inoxydable ne fond pas \u00e0 haute temp\u00e9rature comme beaucoup d'autres m\u00e9taux ; cependant, les proc\u00e9d\u00e9s de soudage peuvent produire une chaleur intense et des cycles de refroidissement rapides qui provoquent des changements microstructuraux en son sein. Il s'agit notamment du grossissement du m\u00e9tal soud\u00e9 (HAZ) et de la pr\u00e9cipitation du carbure de chrome. Ces modifications peuvent compromettre sa solidit\u00e9, sa ductilit\u00e9 et sa r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion.<\/p>\n
Le soudage peut contribuer \u00e0 la corrosion galvanique, qui se produit lorsque deux m\u00e9taux entrent en contact. Par exemple, les soudures en acier inoxydable peuvent se corroder en raison d'une attaque galvanique caus\u00e9e par le cuivre (Cu) pr\u00e9sent dans le m\u00e9tal de la soudure qui r\u00e9agit avec l'oxyg\u00e8ne du gaz de soudure.<\/p>\n
Les aciers inoxydables duplex tels que le 17-4 et le PH13-8Mo offrent une plus grande r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion que les qualit\u00e9s aust\u00e9nitiques telles que le 304 et le 316 ; cependant, ils peuvent toujours \u00eatre sensibles \u00e0 la sensibilisation et \u00e0 la corrosion intergranulaire. Pour r\u00e9soudre ce probl\u00e8me, les soudures en acier inoxydable duplex doivent \u00eatre plac\u00e9es dans un environnement exempt de corrosion ; un traitement thermique post-soudure (PWHT) peut \u00e9galement r\u00e9duire la sensibilit\u00e9 \u00e0 la sensibilisation et favoriser une bonne r\u00e9sistance \u00e0 la traction et une bonne duret\u00e9 apr\u00e8s le soudage.<\/p>\n
Les aciers inoxydables sont g\u00e9n\u00e9ralement des mat\u00e9riaux solides et r\u00e9sistants, mais ils sont susceptibles de subir des modifications au cours des processus de soudage. Lorsqu'ils sont expos\u00e9s \u00e0 des temp\u00e9ratures extr\u00eames pendant les processus de soudage, le m\u00e9tal soud\u00e9 et la ZHA peuvent devenir fragiles en raison des cycles thermiques rapides qui provoquent des changements microstructuraux dans le tissu et les mat\u00e9riaux de la soudure\/ZHA.<\/p>\n
Les proc\u00e9d\u00e9s de traitement thermique des m\u00e9taux doivent toujours \u00eatre appliqu\u00e9s apr\u00e8s le soudage afin de prot\u00e9ger et de pr\u00e9server l'int\u00e9grit\u00e9 des composants soud\u00e9s, bien que leur n\u00e9cessit\u00e9 d\u00e9pende en grande partie du type d'\u00e9l\u00e9ment soud\u00e9 et des conditions de service pr\u00e9vues.<\/p>\n
Les nuances de chrome-nickel aust\u00e9nitiques con\u00e7ues pour \u00eatre utilis\u00e9es dans des environnements de corrosion s\u00e9v\u00e8re peuvent n\u00e9cessiter un PWHT afin de minimiser la sensibilisation lors de l'exposition \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es, tandis que les nuances destin\u00e9es \u00e0 des applications moins agressives ou d\u00e9j\u00e0 trait\u00e9es thermiquement peuvent ne pas n\u00e9cessiter ce processus suppl\u00e9mentaire.<\/p>\n
Des \u00e9tudes r\u00e9centes ont explor\u00e9 les effets du PWHT sur la microstructure et les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques de l'acier inoxydable aust\u00e9nitique 316L soud\u00e9 \u00e0 l'arc plasma pendant le traitement thermique par fil de plasma (PWHT). Elles ont d\u00e9couvert que la teneur en ferrite augmente avec la temp\u00e9rature du PWHT, mais que la r\u00e9sistance \u00e0 la traction, la t\u00e9nacit\u00e9, l'uniformit\u00e9 et l'allongement total diminuent avec l'augmentation du temps de PWHT.<\/p>\n
Le soudage peut avoir un effet consid\u00e9rable sur les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques et la r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion de l'acier inoxydable, mais en choisissant des param\u00e8tres de soudage appropri\u00e9s et en appliquant des traitements thermiques apr\u00e8s soudage, les ing\u00e9nieurs et les soudeurs peuvent minimiser ces effets secondaires et maximiser le potentiel de l'acier inoxydable.<\/p>\n
L'acier inoxydable soud\u00e9 peut subir un traitement thermique post-soudure (PWHT) pour att\u00e9nuer les contraintes r\u00e9siduelles et am\u00e9liorer la soudabilit\u00e9, en particulier pour les sections de mat\u00e9riau plus grandes ou plus \u00e9paisses. Malheureusement, le PWHT peut \u00e9galement entra\u00eener une d\u00e9formation de la section soud\u00e9e ; pour limiter ce risque, il convient de la laisser suffisamment l\u00e2che pour que sa dilatation et sa contraction n'entra\u00eenent pas de d\u00e9formation au niveau des raccords cl\u00e9s.<\/p>\n
Le PWHT permet non seulement de r\u00e9duire les contraintes, mais aussi de diminuer la fragilisation en phase sigma et les dommages dus au fluage \u00e0 temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e en minimisant le gradient de temp\u00e9rature entre les temp\u00e9ratures de d\u00e9tensionnement et de recuit de mise en solution.<\/p>\n
La microscopie optique a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e pour \u00e9valuer les effets du soudage sur la microstructure d'un recouvrement de soudure sous diff\u00e9rents apports de chaleur. La teneur en ferrite augmente avec la chaleur de soudage, ce qui indique que la ferrite delta a \u00e9t\u00e9 pr\u00e9f\u00e9rentiellement transform\u00e9e en ferrite sigma pendant la fusion, entra\u00eenant une perte de poids mesur\u00e9e par des essais de r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion par piq\u00fbre dans un environnement corrosif artificiel.<\/p>\n
Le traitement thermique post-soudage des aciers inoxydables doit permettre de conserver leurs propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques. Ceci est particuli\u00e8rement vrai pour les nuances aust\u00e9nitiques o\u00f9 une couche de surface aust\u00e9nitis\u00e9e form\u00e9e par la formation d'une couche passive contenant de l'oxyde de chrome reste stable apr\u00e8s le soudage pour minimiser les probl\u00e8mes de corrosion ; le traitement PWHT pourrait cependant d\u00e9manteler cette barri\u00e8re et donc diminuer la r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion de ces mat\u00e9riaux.<\/p>\n
Il est donc essentiel de savoir quand l'acier inoxydable n\u00e9cessite ou non un traitement thermique apr\u00e8s soudage. La n\u00e9cessit\u00e9 d'un traitement thermique post-soudure d\u00e9pend fortement de la qualit\u00e9 de l'acier, des conditions de service pr\u00e9vues et de la proc\u00e9dure de soudage.<\/p>\n
De nombreuses applications industrielles qui utilisent l'acier inoxydable ne n\u00e9cessitent pas de PWHT, comme les soudures dans les installations sous pression. Cela peut s'expliquer par des techniques de soudage avanc\u00e9es, des soudures plus petites et un environnement sans probl\u00e8mes de corrosion intergranulaire.<\/p>\n
Certaines pi\u00e8ces soud\u00e9es doivent \u00eatre soumises \u00e0 un PWHT, notamment celles situ\u00e9es dans des environnements hostiles ou dans des conditions de contraintes \u00e9lev\u00e9es. Le PWHT consiste \u00e0 chauffer le joint \u00e0 des temp\u00e9ratures qui favorisent la formation de carbure de niobium ou de molybd\u00e8ne tout en supprimant simultan\u00e9ment la croissance de la partie ferrite d'un alliage appel\u00e9e \"phase sigma\", \u00e9galement connue sous le nom de stabilisation thermom\u00e9canique.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Les aciers inoxydables sont largement utilis\u00e9s dans les \u00e9quipements industriels en raison de leur r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion et de leur soudabilit\u00e9, mais ils ne peuvent \u00eatre utilis\u00e9s dans des environnements \u00e0 haute temp\u00e9rature que si un traitement thermique post-soudure (PWHT) est entrepris pour emp\u00eacher la fragilisation de la phase sigma et la fissuration qui s'ensuit. Les PWHT sont souvent effectu\u00e9s dans une atmosph\u00e8re telle que l'argon ou l'azote ... <\/p>\n